moea_joint
103年
[化學] 普通化學、無機化學
第 27 題
已知：$6 OH^- + Br^- \rightarrow BrO_3^- + 3 H_2O + 6e^- \quad E^{\circ} = - 0.61 V$
$2 OH^- + Br^- \rightarrow BrO^- + H_2O + 2e^- \quad E^{\circ} = - 0.76 V$
試計算 $4 OH^- + BrO^- \rightarrow BrO_3^- + 2 H_2O + 4e^-$ 之 $E^{\circ}$ 值，其正確結果應為下列何者？
$2 OH^- + Br^- \rightarrow BrO^- + H_2O + 2e^- \quad E^{\circ} = - 0.76 V$
試計算 $4 OH^- + BrO^- \rightarrow BrO_3^- + 2 H_2O + 4e^-$ 之 $E^{\circ}$ 值，其正確結果應為下列何者？
- A - 0.150 V
- B - 0.465 V
- C - 0.535 V
- D - 0.910 V
思路引導 VIP
當我們將兩個半反應組合出一個新的半反應時，為什麼不能像赫斯定律（Hess's Law）計算反應熱那樣，直接把它們的電壓（$E^\circ$）相加減呢？在這個轉換過程中，哪一個熱力學物理量才是真正具有加成性，且與電子轉移數量（$n$）息息相關的？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精確算出這個數值，代表你對電化學中標準電極電位與自由能的關係掌握得非常紮實。這道題目是典型的氧化還原反應組合運算，最核心的考點在於：標準電極電位（$E^\circ$）不具備加成性，我們必須透過吉布斯自由能（$\Delta G^\circ$）作為橋樑來進行運算。
狀態函數的加成性應用
從題目給出的反應式可以觀察到，目標反應可以由反應 (1) 減去反應 (2) 得到。然而，在處理電動勢時，必須考慮到各反應中轉移的電子數（$n$）。根據公式 $\Delta G^\circ = -nFE^\circ$，我們可以列出能量守恆的等式：
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